TalTechi ehituse ja arhitektuuri instituudi liginullenergiahoonete uurimisrühma vanemteadur Tuule Mall Parts on hoonete automaatikaga tegelenud kokku ligikaudu üheksa aastat, aga huvi energiatõhusa ehituse vastu sai alguse veel varem.

Kirjeldage oma teekonda teaduse juurde: kuidas teist sai teadlane?

Mul ei olnud eesmärki just teadlaseks saada.

Kõigepealt sai minust 11. klassis entusiastlik energiatõhusa ehituse fänn. Olin otsimas, mida ülikoolis õppida. Tahtsin, et eriala seoks endas minu tugevused ja varasemad huvid – matemaatika, füüsika, keskkonnakaitse ja loomingulisuse. Teadsin, et töö peab minu jaoks olema mitmekesine ja valdkondade ülene. Kui ma esimest korda kuulsin, et Tartu Ülikoolis on energiatõhusa ehituse tuumiklabor (siis see veel eksisteeris) ja millega seal tegeletakse, siis oli see minu jaoks äratundmise hetk: kõik mu ootused olid täidetud. Tuumiklaboris praktikal olles ja pärast seal töötades mu huvi ainult süvenes.

Seejärel valisin oma õppimise teekonda nii, et see oleks võimalikult laiapõhjaline, aga toetaks huvi hoonete ja energiatõhususe vastu. Bakalaureuseõppe läbisin Tartu Ülikooli füüsika, magistriõppe RWTH Aacheni ülikooli simulatsiooniteaduste ja doktoriõppe TalTechis ehituse ja arhitektuuri erialal. Erinevate astmete lõputöid kirjutades sain aru, et mulle teadustöö meeldib ja sobib.

Mis on teie praeguse teadusprojekti sisu ja kuidas te selleni jõudsite?

Minu fookusteema on hoonete automaatika, täpsemalt tehnosüsteemide juhtimine. Kirjutasin sel suunal nii oma magistri- kui ka doktoritöö, täpsemalt küttesüsteemide dünaamilisest juhtimisest. Magistriõppes pakkus selle teema mulle välja toonane juhendaja ja see sobis hästi mu huviga nii hoonete energiatõhususe kui ka programmeerimise vastu.

Hetkel on minu põhiliseks teadusprojektiks H2020 Harmonise. Projektis arendame plussenergia piirkondade analüüsi- ja juhtimisalgoritme ning käivitame neid pilootprojektides. See tähendab, et efektiivsust ei otsita mitte ainult igas üksikus hoones, vaid terves piirkonnas.

Algoritme katsetame erinevate pilootobjektide peal, kus igaüks on veidi erineva fookusega. Näiteks monitoorime ja visualiseerime piirkondlikku tootmist ja tarbimist, arvutame ja edastame piirkondlikke signaale taastuvenergia omatarbe tõstmiseks ja võimalusel lülitame selle alusel küttesüsteeme ning muid tarbijaid.

Lisaks teadustööle rakendan teadmisi ning hoian ennast kursis hoonete tehnosüsteemide toimivusega firmas R8 Technologies. Töötan seal valdkonna eksperdina, tegelen hoonete analüüsi, nendes tehisintellektipõhise juhtimise seadistamise ning ka arendustegevusega.

Koostöö algas projektist NUTIKAS, kus eri valdkondade teadlased panustasid masinõppel põhinevate veatuvastusalgoritmide ventilatsioonile välja töötamisse.

Kui kaua olete antud teemaga tegelenud ja millal loodate jõuda tulemusteni?

Hoonete automaatikaga olen tegelenud kokku ligikaudu üheksa aastat. Piirkondade ja nende energiasüsteemide modelleerimisega olen kokku puutunud põhiliselt viimasel paaril aastal. Käesolev Harmonise projekt algas sel aastal ja kestab 3,5 aastat.

Mis võiks olla projekti mõju?

Loodetavasti saab see heaks näiteks, kuidas on võimalik teha piirkondlikku koostööd ja saavutada seeläbi väiksem ressursikasutus. Piirkondliku koostöö kaudu ressursikasutuse vähendamisel on mitu aspekti, mis hõlmavad nii projekteerimist, ehitust kui ka igapäevast toimimist. Meie projekt keskendub just kasutusele – sellele, kuidas piirkonda vähem energiat tarnida.

Koostöö tähendab, et piirkonna erinevad hooned ja süsteemid on valmis omavahel andmeid vahetama ja kohandama oma energiatarbimist vastavalt vajadusele. Tehniliselt tähendab see, et tootmise ja tarbimise andmeid jagatakse reaalajas, nende põhjal tehakse automaatseid juhtimisotsuseid ja süsteemid käivituvad vastavalt vajadusele. See puudutab näiteks kütte- või jahutussüsteemide reguleerimist, elektriautode laadimise juhtimist ja muude salvestite kasutamist.

“Lõpptulemusena saab piirkond tervikuna väiksemaid energiaarveid ning suudab samal ajal vähendada oma ökoloogilist jalajälge.”

Selline lahendus võimaldab vähendada vajadust energia tarnimisele, sest kohapealseid taastuvenergia ressursse kasutatakse optimaalselt. Samuti aitab see ühtlustada koormust energiasüsteemis, sest võimaldab vältida tarbimise tiputunde. Lõpptulemusena saab piirkond tervikuna väiksemaid energiaarveid ning suudab samal ajal vähendada oma ökoloogilist jalajälge.

Millised on olnud kõige keerulisemad väljakutsed praeguses teadustöös?

Objektidega töötades on tihti kõige problemaatilisemad andmete kättesaadavus, andmete kehv kvaliteet ning dokumentatsiooni mittevastavus tegelikule olukorrale.

Üks näide. Suurematesse hoonetesse (nagu näiteks kaubanduskeskused ja uuemad kontorihooned) on üsna tihti paigaldatud suur hulk energiaarvesteid. Neid sageli ei jälgita, sest nende põhjal arveid rentnikele välja ei kirjutata. Sellised on näiteks tehnosüsteemide arvestid. Seega tihti ei teata ka seda, missuguseid süsteeme need täpselt mõõdavad ning keegi ei vastuta andmete järjepidevuse ja kvaliteedi eest. Paljudes hoonetes pole neid arvesteid üldse paigaldatud või paigaldus on hoone energiakasutusest realistliku arusaamise tekitamiseks puudulik.

Millised on olnud põnevamad hetked teadlasena laiemalt?

Minu jaoks on teadustöö üheks kõige põnevamaks osaks suhtlemine oma ala parimate spetsialistidega. Konverentsidel tekivad huvitavad arutelud, rahvusvahelised projektid võimaldavad koostööd erinevates riikides ja valdkondades töötavate teadlaste ja inseneridega.

“Minu jaoks on teadustöö üheks kõige põnevamaks osaks suhtlemine oma ala parimate spetsialistidega.”

Ma olen varem töötanud Saksamaal ja Austrias teadusinstituutides, Šveitsis idufirmas Amenti, Tehnikaülikoolis töötades teinud koostööd rahvusvaheliste projektide ja teiste riikide teadusgruppidega.

Nüüd olen mitmeks aastaks seotud Harmonise projekti partneritega Kreekast, Itaaliast, Hispaaniast, Šveitsist ja mujalt. Selles projektis on esindatud ka teiste valdkondade spetsialiste. Ka firmas R8 Technologies töötan koos inseneridega erinevatest riikidest.

Ka rakendusprojektid on haaravad, sest võimaldavad end praktilisemalt teostada. Minu koostöö firmaga R8 Technologies algas just ühisest rakendusuuringust. Mind inspireeris R8 Technologies kollektiiv, kes tegeleb maailmas uuendusliku lahendusega ja teadlasena on mul võimalik sellesse panustada.

Millised on teie isiklikud eesmärgid teadlasena?

Ühest küljest kannustab mind kui teadlast ikka kõige rohkem huvi lahendada põnevaid ülesandeid. Soovin panustada valdkonna arengusse, mille juurde kuulub lisaks teadustööle lahutamatult ka koolitamine. Õpetan ülikoolis nii hoonete energiasimulatsiooni kui ka hoonete automaatikat. Eriti hoonete automaatika teadmistest on turul tuntavalt puudus, seega püüame kolleegidega seda auku täita.

Millisena näete TalTechi rolli tuleviku teaduses Eestis ja maailmas?

TalTechil on oluline roll kõrgetasemelise insenerihariduse pakkumisel ja arendamisel Eestis. See ei saa toimida ilma asjakohase ja kaasaegse teaduseta. Eesti kui väike ja paindlik ning tehnoloogiliselt edasijõudnud riik on kindlasti hea proovikeskkond kõrghariduse kiireks kohandamiseks vastavalt tööjõuturu muutustele ja vajadustele.